电解制氢与燃料电池及其相关过程展示

2021-12-14 18:16:34

以“30峰60中性”为目标，可以预见，未来40年，我国可再生能源装机规模将迎来高潮。根据全球能源互联网发展合作组织的预测，到2050年和2060年，中国终端能源消费电气化率将分别达到57%和66%，风能和太阳能发电总占比将分别达到65%和70%。燃料电池分布式发电是解决方案之一。

2019年，全球固定燃料电池出货量为221兆瓦，占燃料电池总出货量的19.6%。固定燃料电池已连续四年销量超过5万台，装机容量超过200兆瓦。从出货量来看，主要是小型家用热电联产设备，而大型固定式商用分布式发电设备是装机容量的主要贡献者。与以微系统为主的日本不同，美国和韩国专注于开发功率为100 kW至MW的大规模燃料电池分布式电站系统。

燃料电池分布式发电系统在我国的应用还处于研究阶段，很多机构已经推出了基于各种燃料电池类型的发电系统。中国科学院大连化学研究所开发的10kWPEMFC分布式发电系统，实现了PEMFC天然气重整一体化热电联产。大型发电系统的相关开发还在探索中，还处于研发阶段；d和小原型演示。2020年10月，国家能源集团研制的国内首套20kW SOFC发电系统成功试运行。

从上述国内外氢分布式发电的发展情况来看，氢分布式发电必然是未来的大趋势。目前，各种资金正在涌入氢能发展的轨道。然而，面对氢能如此快速的发展趋势，人才的缺乏制约着行业的发展。高校和职业院校纷纷开设相关专业，布局氢能产业发展。

但与其他行业相比，氢能的产业链更长，氢能行业的每一个产品都更贵，不可能将整个产业链展现给学生，所以学生无法对氢能有感性和整体的认识。针对上述问题，我公司推出了氢能行业教学工具。

这个工具可以展示氢能产业的全过程，比如光伏发电、电解制氢、燃料电池发电、电机驱动。其中，电解制氢和燃料电池发电的过程展示在透明包装中，学生可以直观地观察复杂的电化学过程。

光伏发电过程展示：

利用光源和太阳能电池板模拟光伏发电过程。光源模拟太阳，可以调节太阳能电池板的角度。除了从光源接收能量，它还可以利用阳光发电。

本文来自郑飞科技。

电解制氢和燃料电池显示；

这里显示了电解制氢和燃料电池制氢。水电解后的氢气和氧气分别进入两个玻璃罐，输送到燃料电池发电。产生的电流和电压可以实时显示。

特别是电解制氢过程采用透明包装，可以清晰动态观察内部氢气的生成，在教学过程中给予学生更多的感官知识：

从以上来看，这套氢能演示教具可以快速直观地向学生讲解氢能的概念，为后续的理论教学和科学实验打下良好的基础。